“定位”式课堂签到对工程教育认证持续改进的启示

［摘 要］ 加强课堂教学管理是保障教学质量的重要环节。以西北大学化工学院“化学反应工程”课堂教学过程管理为例，对传统课堂考勤进行了新探索，证实“定位”式课堂签到在信息化时代具有重要存在价值，不仅可以实现准确快速考勤，改善课堂学风，而且“定位”轨迹和学习效果之间的“定位”效应是关注学生课程学习状态，改进课堂教学方式、教学内容等有效依据。实践证明，“定位”式课堂签到是强化教学过程管理的有效措施，对于开展工程教育认证持续改进工作具有积极推动作用。

［关键词］ 本科生；课堂签到；教学过程管理；工程教育认证

［基金项目］ 2021年度西北大学重点教学改革研究项目“后疫情时期化工专业校外实践教育模式研究”；2021年度西北大学一流本科课程培育项目“化工设计与计算”

［作者简介］ 刘恩周（1984—），男，陕西咸阳人，工学博士，西北大学化工学院教授，博士生导师，教学副院长，主要从事能源与环境光催化技术研究；赵帅南（1989—），男，河南安阳人，工学博士，西北大学化工学院讲师，硕士生导师，主要从事微化工技术研究；赵彬然（1984—），女，河北石家庄人，工学博士，西北大学化工学院副教授，博士生导师（通信作者），主要从事化工能源催化技术研究。

［中图分类号］ G642.4 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）02-0017-04 ［收稿日期］ 2022-03-18

一、研究背景

长期以来，西北大学十分重视工程教育专业认证工作，以学生为中心的教育理念、产出为导向的教育体系、持续改进的教育质量观已经受到师生的广泛认可［1］。2021年，学校要求各专业对标教育部《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》和专业认证（评估）标准等开展人才培养方案修订工作。按照《西北大学关于修订本科人才培养方案的指导性意见》等，化工学院以毕业要求的制定、落实和评价为主线，以产出评价机制建设为底线，面向区域经济发展和行业产业需要，进一步校准、系统优化了专业人才培养方案。虽然课程体系、毕业要求、培养目标相互统一，但如何确保学生取得特定学习效果，需要形成“评价—反馈—改进”的机制，这是保证教学质量的关键。

2021年化学工程与工艺专业通过了工程教育认证，成为专业建设和人才培养的新起点，只有必须坚持持续改进工作，教学质量才能不断提升。如何获得改进的灵感，需要专业教师在本科教学方面多投入精力，勤于思考，敢于创新与实践。本文以化学工程与工艺专业“化学反应工程”课堂教学过程管理为例，将传统课堂签到升级为“定位”式签到，通过关联学生学习效果与课堂座位动态演变之间的关系，揭示了以教师为“空间中心”的成绩分布规律，分析了“定位”式签到结果对教学工作的启示，提出了相关改进措施。以期通过改进，切实以学生为中心，提升工程教育认证工作实效。

二、“化学反应工程”课程简介

“化学反应工程”是化工等专业的核心课程，主要运用化学热力学和动力学知识，结合反应器中流体流动、混合、传质和传热过程，对实际反应过程进行解析，完成反应器的分析与设计，实现反应过程最优化。通过学习应使学生掌握反应器中化学反应和三传之间的关系，并能结合物料衡算、热量衡算和宏观动力学方程进行反应器的建模、设计和优化，培养学生运用工程方法分析和解决复杂化工问题的能力。

三、课堂考勤过程的不断改进

课堂考勤是重要的教学管理环节，是学生平时成绩评定的重要依据。2017年之前，“化学反应工程”课程考勤主要依靠点名，但点名会占用较多课堂时间，尤其当学生人数较多时，往往得不偿失，甚至影响教学进度。此后通过照相很快获得学生落座的照片，课后依靠电子照片进行考勤，但将学生与其“样貌”一一对应需要花费很多课后时间。随着高校信息化建设不断完善，多样化的“互联网+”课堂考勤方式不断涌现，比如基于近场通信技术（NFC）、二维码、蓝牙、人脸识别技术等的签到方式［2-3］。但上述考勤方式需要进行大量系统开发及数据维护工作，获取的仅仅是信息化数据，缺乏挖掘价值。因此，需要思考更加合理、有效、实用的课堂考勤途径。

结合长期实践效果和现实教学条件，2018年起“化学反应工程”课程对传统考勤方式（纸上签到）进行了简单创新，通过了解授课教室座位布局，设计如表1所示的课堂出勤表，学生落座后逐一将姓名填入对应位置，这种“定位”式签到与“互联网+”课堂考勤方式一样，几乎不影响教学时间，不仅可以实现快速考勤，而且可以准确获得每名学生的座位“轨迹”，有利于了解学生的学习状态，并能基于签到结果对学生课堂学习过程进行关注，为持续改进提供依据。此外，借助签到结果可以快速熟悉学生，便于课堂交流。

四、学习效果与其座位动态变化之间的关系

以2018级化学工程与工艺专业课程学习为例说明“定位”式课堂签到的实施效果。该班共计45名学生，授课教室每排可容纳11名学生，理论上只需要5排座位即可容纳所有学生。表1至表4给出了全班学生第1、第2、第3和第7周的落座位置（其中，第1周39号学生请假，第3周4号学生请假），为保护学生隐私，本文用数字表示学生。由表1可知，第1周学生分散在前七排，其中第六、第七排共有8人，第一、第二排共有14人；第2周起第七排无学生，第六排有4人；第3周起第六、第七排均无学生，第一、第二排人数增加至19人，随后教学周学生均坐在前五排听课，相对比较集中，形成了良好的课堂教学氛围。可见，“定位”式签到不仅可以实现准确快速考勤，而且通过核对签到表中的空白与教室中的空位，可以有效防止代签，关键能够督促学生主动向前排移动，具有无形的约束效果，有利于营造良好的课堂学风。

“化学反应工程”课程知识点较多，课程始终鼓励学生对知识点进行理解，关注对复杂工程问题的解决能力，因此在期中考试形式上进行了创新，采用前一小时开卷，后一小时闭卷的形式，目的是避免考试成为学生记忆力的比拼，防止死记硬背。这种考试方法导致学生成绩出现两极分化，本文将学生考试成绩与“定位”式签到结果进行了关联，对产生这一现象的原因进行了简单分析。

表1至表4中浅灰色标记的学生成绩为100分，深灰色标记的学生成绩低于60分，统计发现，成绩等于100分（3、5、7、11、14、16、20、29、32、36）和低于60分（4、10、15、21、22、23、24、25、37、41）的学生各10人。从第1周开始，浅灰色标记的10位学生座位靠前，深灰色标记的10位学生座位靠后。从第七周的“定位”结果可明显看出，浅灰色标记的学生均坐在靠教师最近的位置，深灰色标记的学生基本上都远离了教师（教师在讲台右侧），形成了显著的两极分化，本文将这种现象称为“定位”效应，即以教师为“空间中心”的成绩分布现象。通常喜欢学习的学生一般都坐在前排，经常与教师互动，远离教师的学生缺少学习兴趣或信心，长期脱离教师视线，缺少关注，成绩往往不理想。

表1至表4中20个学生座位好像随机分布，无明显“定位”规律，实际上：（1）第一周上课时学生已经找到了适合自己的“定位”，即爱学习的学生大多数积极向前就座，喜欢后排就座的学生始终不喜欢坐在前排。同时也说明课程本身没能吸引后排学生积极向前排移动，座位“轨迹”改变不明显，这需要反思课堂教学内容、讲授方式，甚至教师教学魅力等。（2）座位靠前或靠后与成绩之间没有必然联系，比如29号、36号学生在第四排出现概率高，10号学生在第二排出现概率高，然而成绩截然相反。（3）从座位“轨迹”可以发现学生缺少班级内部交流，感觉有块“磁铁”使7号和16号，5号、14号和20号，25号和41号，21号、22号和23号学生形影不离，可能大三学生已经形成了自己的“学习”圈。这也可能与宿舍环境有关（本文没有研究学生成绩与宿舍之间的关系），相信这些课堂签到结果能为学生工作提供信息支持。

按照工程教育认证要求，课程需要重点关注深灰色标记的10位学生，经过课堂主动交流、鼓励等，期末考试中4号、10号、15号、21号、22号、23号、24号和25号分别获得68分、91分、88分、74分、67分、74分、80分和69分，基本达到了课程有关教学目标。但37号和41号学生期末考试成绩均为57分，仍需要持续关注。

五、“定位”式课堂签到的启示

虽然“定位”是动态变化的，但多数学生座位变化不大。第一次上课，学生座位分布似乎已经与学习成绩之间建立了联系，说明学生对新课程的学习态度在上课之前已经基本形成，表1中第六、第七排的8位学生，或许存在“观望”的心态，但“定位”式课堂签到的实施，使8位学生逐渐“前移”。同时前排就座的学生并没有“后移”，随着时间推移，学生最终在教室都找到了适合自己的“定位”，甚至长时间固定不变。

学生座位的动态变化过程，一方面，体现了课程或授课教师对学生的吸引程度（可以预测：同一课程主讲教师不同，或者由同一教师主讲不同课程，“定位”结果可能有差异）。如果学生都往后排坐，就要思考课堂教学是不是出了问题，或课程内容不足以吸引学生，或授课方式不合适等，无论何种原因，必须思考改进的策略。另一方面，有些变化需要引起警觉，若学生由前排逐渐转移到后排，就需要加强与学生的鼓励式互动交流，了解学习困难，解答疑惑，让学生感受到教师的关心，重燃课程学习的信心。可见，“定位”式课堂签到可以为教师提供有“温度”的信息。相较于单纯的提高出勤率，课堂考勤更需要挖掘学生“定位”轨迹背后的信息，并与学生课程学习效果建立关联，进而改之。

六、持续改进建议

工程教育专业认证关注的是所有学生是否达到了毕业要求，首先必须及时找到需要关注的学生。基于本文的考勤方式，借助中期考试或考核，关联学生学习效果与教室“定位”关系，及时找到需要关注的学生，并尽可能主动与学生开展互动，提高学生的学习兴趣及信心。最重要的是通过关注学生找到课堂教学存在的问题，是否内容太难，或进度太快，等等，有则改之无则加勉，这才是持续改进应该具有的态度。此外，为减少“定位”效应，教师应加强课堂“走动”，离开讲台走到最需要的地方去，精准互动，提升关注学生课堂学习参与度。当然，如果所有学生往前坐，甚至占座、抢座，导致“定位”轨迹与学习效果之间没有规律，可以说课堂学习氛围、学习效果将产生质的飞越。

课堂考勤仅是教学过程管理的策略之一，不是最终目的。最重要的是能够通过教师个人及课程的持续改进留住学生的“心”，使所有学生达到课程教学目标才是最终目的。当然，“定位”式课堂签到方式对于在线学习、实践教学等方面存在一定的局限性，仍需探索更好的途径。

参考文献

［1］吴峰，吴乐，陈立宇，等.基于工程教育专业认证的化工系统课程群教学体系的构建［J］.化工高等教育，2021，38（1）：38-41+56.

［2］郑晓东，宋思琪.NFC近场通信课堂签到系统设计与实现［J］.科技视界，2021（4）：22-23.

［3］王龙.基于二维码的课堂签到管理系统设计与实现［J］.软件工程，2019，22（6）：13-16.

Inspiration of “Positioning” Classroom Sign-in on Continuous Improvement of Engineering Education Certification： Taking “Chemical Reaction Engineering” as an Example

LIU En-zhou， ZHAO Shuai-nan， ZHAO Bin-ran

（School of Chemical Engineering， Northwest University， Xi’an， Shaanxi 710069， China）

Abstract： Strengthening the classroom teaching management is an important process to guarantee teaching quality. Taking the management of Chemical Reaction Engineering in the School of Chemical Engineering of Northwest University as an example， this paper makes a new exploration of the traditional classroom attendance， and confirms that the “positioning” type of classroom attendance has an important value in the information age. It can not only achieve accurate and fast attendance， improve the style of study in the classroom， but also the “positioning” effect between the “positioning” track and the learning effect is an effective basis for paying attention to the students’ course learning status， improving classroom teaching methods， teaching content， and so on. Practice has proved that the “positioning” type of classroom sign-in is an effective measure to strengthen the management of teaching process， and has a positive role in promoting the continuous improvement of engineering education certification.

Key words： undergraduate students; classroom sign-in; management of teaching process; engineering education certification